(57)【要約】【課題】  劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生し難い画像形成装置を提供すること。【解決手段】  トナーエンプティが検出され（Ｓ１：Ｙ）、トナーカートリッジの交換に応じてカバーが開かれ（Ｓ６：Ｙ）、続いてカバーが閉じられると（Ｓ７：Ｙ）、使用者によって新たなトナーカートリッジが装着されたものとみなされ、処理はＳ８へ移行する。Ｓ８では、現像ローラ及び供給ローラは停止させたまま、アジテータ及びオーガを駆動する処理が所定時間実行される。この処理によって、現像カートリッジに残留していた古いトナーとトナーカートリッジに収容された新しいトナーとを互いに循環させ、両者を混合することが、トナーを摩擦帯電させることなく実行できる。【選択図】  図１７
2007025332.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、
上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、
該トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像手段と、
該現像手段により上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、
上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像手段を収容した現像装置と、
を備えた画像形成装置であって、
上記現像装置に上記トナーカートリッジが装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記現像装置と上記トナーカートリッジとの間でトナーを循環させる循環手段を、
備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
上記トナーカートリッジが上記現像装置に装着されてから一定時間は、上記現像手段を停止させたまま上記循環手段を動作させる動作制御手段を、更に備えたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】
上記トナーは、非磁性１成分トナーであることを特徴とする請求項２記載の画像形成装置。
【請求項４】
上記トナーは、スチレン−アクリル系重合トナーであることを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】
上記循環手段の動作の速度は、上記現像手段が動作しているときよりも、上記現像手段が停止しているときの方が大きいことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項６】
上記現像装置が、着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項７】
上記像担持体が、着脱可能に構成されたことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項８】
上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、
上記現像装置は、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを収容し、
上記動作制御手段が、上記一定時間は、上記現像ローラ及び上記供給ローラの両者を停止させたまま上記循環手段を動作させることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項９】
上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、
上記現像装置は、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを、上記現像ローラに非接触となる位置に収容し、
上記動作制御手段が、上記一定時間は、上記現像ローラ及び上記供給ローラのうち上記現像ローラのみを停止させたまま上記循環手段を動作させることを特徴とする請求項２〜７のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１０】
上記循環手段は、上記トナーカートリッジに設けられ、そのトナーカートリッジに収容されたトナーを上記現像装置に供給する供給手段と、上記現像装置に設けられ、その現像装置に供給されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する返還手段と、を備えたことを特徴とする請求項２〜９のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１１】
上記トナーカートリッジは、上記画像形成装置の本体側より駆動力が入力される駆動力入力部と、該駆動力入力部に入力された駆動力を上記返還手段に向けて出力可能な駆動力出力部と、を備えたことを特徴とする請求項１０記載の画像形成装置。
【請求項１２】
上記駆動力入力部及び上記駆動力出力部は、上記供給手段と連動していることを特徴とする請求項１１記載の画像形成装置。
【請求項１３】
上記駆動力入力部と上記駆動力出力部とは、上記トナーカートリッジの互いに対向する面に配設されたことを特徴とする請求項１１または１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】
上記返還手段は、上記トナーカートリッジから供給されたトナーを上記現像装置の内部で循環させる供給オーガと、該循環されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する戻しオーガと、を備えたことを特徴とする請求項１０〜１３のいずれかに記載の画像形成装置。
【請求項１５】
像担持体の表面に形成された静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジが着脱可能に構成され、
該トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像手段を、少なくとも備え、
画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、
上記トナーカートリッジが装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記プロセスカートリッジ内のトナーを上記トナーカートリッジに向けて返還する返還手段を、
備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
【請求項１６】
上記トナーは、非磁性１成分トナーであることを特徴とする請求項１５記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１７】
上記トナーは、スチレン−アクリル系重合トナーであることを特徴とする請求項１６記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１８】
上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、
その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを収容し、
上記現像ローラ及び上記供給ローラの両者を停止させたまま上記返還手段が動作可能であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項１９】
上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、
その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを、上記現像ローラに非接触となる位置に収容し、
上記現像ローラ及び上記供給ローラのうち上記現像ローラのみを停止させたまま上記返還手段が動作可能であることを特徴とする請求項１５〜１７のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２０】
上記返還手段は、上記トナーカートリッジから供給されたトナーを上記現像装置の内部で循環させる供給オーガと、該循環されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する戻しオーガと、を備えたことを特徴とする請求項１５〜１９のいずれかに記載のプロセスカートリッジ。
【請求項２１】
トナーを摩擦帯電させて像担持体の表面に付着させ、その像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を、少なくとも備えた現像装置に着脱可能に構成され、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されたトナーカートリッジであって、
上記現像装置に装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記トナーカートリッジに収容されたトナーを上記現像装置に供給する供給手段を、
備えたことを特徴とするトナーカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、静電潜像担持体に形成された静電潜像をトナーで現像して被記録媒体に付着させることで画像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置、並びに、その画像形成装置で使用可能なプロセスカートリッジ及びトナーカートリッジに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、表面に静電潜像が形成される像担持体と、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像手段と、該現像手段により上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像手段を収容した現像装置と、を備えた画像形成装置が考えられている。この種の画像形成装置では、像担持体の表面に静電潜像が形成されると、現像手段は、トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する。続いて、上記のように現像手段により上記像担持体の表面に付着されたトナーを、転写手段が被記録媒体に転写することにより、上記被記録媒体に上記静電潜像に対応した画像を形成することができる。また、上記現像手段を収容した現像装置は上記トナーカートリッジを着脱可能に構成されているため、トナーの消耗時にはトナーカートリッジを交換して、画像形成を続けることができる。
【０００３】
更に、この種の画像形成装置では、トナーカートリッジに収容されたトナーを現像装置に供給するために、トナーカートリッジ内にアジテータ等の供給手段を設け、更に、現像装置に供給されたトナーをトナーカートリッジに返還するために、現像装置の筐体内にオーガなどの返還手段を設けることも提案されている。この場合、供給手段と返還手段とを同時に動作させることにより、現像装置とトナーカートリッジとの間でトナーを循環させることができる。これにより、トナーが一箇所に凝集して硬質化するのを防止することができ、延いては、トナーの流動性を確保して、画像品質を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平９−３１９２０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、この種の画像形成装置では、トナーカートリッジを交換した際に、次のような理由で画像品質が低下することがあった。すなわち、画像形成を繰り返すことにより、トナーは劣化することが知られており、これは、特に、非磁性一成分現像では、現像手段としての現像ローラ等によって摩擦帯電がなされることで、顕著に見られる。そして、このトナーの劣化によって、トナーの帯電性能が低下し、トナーの新旧によって帯電性に差が生じる場合がある。ここで、新旧のトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされると、劣化したトナーと新品のトナーとでは帯電性能に優劣が生じ、帯電量が片寄るため、両トナーは同極性には帯電せず、新しいトナーは正に、劣化した古いトナーは負に、それぞれ帯電する。この負に帯電したトナーが、静電潜像の正に帯電した部分、すなわち本来ならいわゆる白ベタとなる部分に付着すると、いわゆる印字かぶりとなる。
【０００５】
しかし、現像ローラ付近に多量の正に帯電した新しいトナーが存在していれば、鏡像力によって高い帯電量を有する新しいトナーが優先的に現像ローラに付着し、古いトナーはほとんど現像ローラに付着しないため、印字かぶりは発生しない。
【０００６】
ところが、現像ローラ付近に負に帯電した古いトナーが多量に存在しているところに新しいトナーが侵入してきた場合には、新しいトナーと擦れることによって負に帯電した古いトナーが優先的に現像ローラに付着し、印字かぶりが発生する。新しいトナーカートリッジが装着され、そこから新しいトナーが供給された場合、この条件が成立して、印字かぶりが発生することがある。
【０００７】
そこで、本発明は、劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生し難い画像形成装置を提供することを目的としてなされた。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達するためになされた本発明の画像形成装置は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジと、該トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像手段と、該現像手段により上記像担持体の表面に付着されたトナーを被記録媒体に転写する転写手段と、上記トナーカートリッジが着脱可能に構成され、少なくとも上記現像手段を収容した現像装置と、を備えた画像形成装置であって、上記現像装置に上記トナーカートリッジが装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記現像装置と上記トナーカートリッジとの間でトナーを循環させる循環手段を、備えたことを特徴としている。
【０００９】
このように構成された本発明では、現像装置にトナーカートリッジが装着されているとき、循環手段は、現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能である。このため、現像手段を止めてトナーが摩擦帯電されないようにしたままで、循環手段を動作させてトナーを循環させることができる。トナーカートリッジの交換時にこのような動作をさせれば、多量の新しいトナーに少量の古いトナーが均一に混ざった状態から、現像手段によって、トナーを摩擦帯電させながら画像形成を行うことができる。従って、本発明では、劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生を良好に防止することができる。
【００１０】
なお、本発明において、上記トナーカートリッジが上記現像装置に装着されてから一定時間は、上記現像手段を停止させたまま上記循環手段を動作させる動作制御手段を、更に備えてもよい。この場合、トナーカートリッジが交換された場合などには、新たなトナーカートリッジが現像装置に装着されてから一定時間は、動作制御手段が、現像手段を停止させたまま循環手段を動作させる。このため、多量の新しいトナーに少量の古いトナーが均一に混ざった状態から画像形成を開始することができ、印字かぶりの発生を自動的に防止することができる。
【００１１】
また、本発明は、トナーの種類を限定するものではないが、上記トナーは、非磁性１成分トナーであってもよい。非磁性１成分トナーは、摩擦帯電して使用されるので、上記効果が一層顕著に表れる。そして、更に、そのトナーがスチレン−アクリル系重合トナーである場合、帯電性に優れる分だけ上記かぶりが発生し易いため、上記効果が更に一層顕著に表れる。また、前述のように、現像手段を停止するとトナーの流動性が阻害され、循環手段によるトナーの循環に多少なりとも影響が及ぶが、流動性に優れた重合トナーを使用すれば、その影響を最小限に止めることができる。
【００１２】
また、前述のような動作制御手段を備えた場合において、上記循環手段の動作の速度は、上記現像手段が動作しているときよりも、上記現像手段が停止しているときの方が大きくてもよく、この場合、次のような更なる効果が生じる。すなわち、新旧のトナーを一層迅速に混ぜることができ、トナーカートリッジ交換時等における画像形成の立ち上がりを迅速にすることができる。
【００１３】
また、前述のような動作制御手段を備えた場合において、上記現像装置が、着脱可能に構成されてもよく、この場合、次のような更なる効果が生じる。この場合、現像手段の劣化に応じて現像装置を交換することができ、メンテナンス性が向上する。また、上記像担持体が着脱可能に構成されていてもよい。この場合、像担持体の劣化に応じてその像担持体を交換することができ、メンテナンス性が向上する。
【００１４】
また、前述のような動作制御手段を備えた場合において、上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、上記現像装置は、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを収容し、上記動作制御手段が、上記一定時間は、上記現像ローラ及び上記供給ローラの両者を停止させたまま上記循環手段を動作させてもよい。このように、現像ローラと供給ローラとを備えた場合、両者の間で新しいトナーと古いトナーが擦れて摩擦帯電して印字かぶりが生じることもある。これに対して、本発明では、上記一定時間は現像ローラ及び供給ローラの両者を停止させているので、上記一定時間の間にトナーが摩擦帯電するのを一層良好に防止することができる。
【００１５】
また、前述のような動作制御手段を備えた場合において、上記現像手段は、ローラ状に構成された現像ローラであり、上記現像装置は、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを、上記現像ローラに非接触となる位置に収容し、上記動作制御手段が、上記一定時間は、上記現像ローラ及び上記供給ローラのうち上記現像ローラのみを停止させたまま上記循環手段を動作させてもよい。この場合、現像ローラと供給ローラとが非接触に配置されているため、両者の間でトナーが擦れて摩擦帯電することはない。従って、この場合、上記一定時間は、現像ローラ及び供給ローラのうち現像ローラのみを停止させたまま循環手段を動作させてもよく、このような動作を行っても上記一定時間の間にトナーが摩擦帯電するのを防止することができる。
【００１６】
また、本発明は、循環手段の構成を特に限定するものではないが、上記循環手段は、上記トナーカートリッジに設けられ、そのトナーカートリッジに収容されたトナーを上記現像装置に供給する供給手段と、上記現像装置に設けられ、その現像装置に供給されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する返還手段と、を備えたものであってもよい。この場合、供給手段と返還手段とを同時に動作させることにより、一層良好にトナーを循環させることができる。
【００１７】
更に、この場合、上記トナーカートリッジは、上記画像形成装置の本体側より駆動力が入力される駆動力入力部と、該駆動力入力部に入力された駆動力を上記返還手段に向けて出力可能な駆動力出力部と、を備えてもよい。この場合、トナーカートリッジの装着時には、画像形成装置の本体側より駆動力入力部に駆動力が入力され、その駆動力が駆動力出力部を介して返還手段に向けて出力されることにより、返還手段が駆動される。一方、トナーカートリッジが取り外されると、駆動力入力部及び駆動力出力部もトナーカートリッジと一体に離脱されるため、返還手段には駆動力が伝達されない。従って、この場合、トナーカートリッジが取り外された状態で返還手段が駆動されるのを防止し、延いては、トナーが現像装置から溢れ出すのを良好に防止することができる。
【００１８】
そして、更にこの場合、上記駆動力入力部及び上記駆動力出力部は、上記供給手段と連動していてもよい。この場合、トナーカートリッジ装着時には、返還手段と供給手段が連動するので、制御が一層容易となる。
【００１９】
また、前述のようにトナーカートリッジが駆動力入力部及び駆動力出力部を備えた場合において、上記駆動力入力部と上記駆動力出力部とは、上記トナーカートリッジの互いに対向する面に配設されてもよい。この場合、駆動力入力部近傍及び駆動力出力部近傍におけるギヤ配置などの駆動系の設計が容易になり、装置の小型化も容易になる。
【００２０】
より詳細に説明すれば、現像装置において、現像手段と返還手段とは近接配置する必要がある。ここに更に、トナーを現像手段に供給する供給ローラ等の駆動対象を配置する場合は、現像装置の一方の側面に駆動機構を配置することが非常に困難になる。従って、現像装置の両方の側面に駆動機構を設けることが好ましい。しかしながら、モータも現像装置の両方の側面に配置してしまっては、画像形成装置全体が大きくなってしまう。そこで、トナーカートリッジを介して、一方の側面から他方の側面に駆動力を伝達すれば、画像形成装置全体を大きくすることなく、好適に駆動することが可能となる。
【００２１】
また、前述のように循環手段が供給手段及び返還手段を備えた場合において、上記返還手段は、上記トナーカートリッジから供給されたトナーを上記現像装置の内部で循環させる供給オーガと、該循環されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する戻しオーガと、を備えてもよい。この場合、簡単な構成で返還手段を構成することができ、製造コストを低減することができる。
【００２２】
また、本発明のプロセスカートリッジは、像担持体の表面に形成された静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されるトナーカートリッジが着脱可能に構成され、該トナーカートリッジに収容されたトナーを摩擦帯電させて上記像担持体の表面に付着させ、上記静電潜像を現像する現像手段を、少なくとも備え、画像形成装置に着脱可能なプロセスカートリッジであって、上記トナーカートリッジが装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記プロセスカートリッジ内のトナーを上記トナーカートリッジに向けて返還する返還手段を、備えたことを特徴としている。
【００２３】
このように構成された本発明では、トナーカートリッジが装着されているとき、返還手段は、現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能である。このため、現像手段を止めてトナーが摩擦帯電されないようにしたままで、返還手段を動作させてトナーカートリッジとの間でトナーを循環させることができる。トナーカートリッジの交換時にこのような動作をさせれば、多量の新しいトナーに少量の古いトナーが均一に混ざった状態から、現像手段によって、トナーを摩擦帯電させながらそのトナーを像担持体に付着させることができる。従って、本発明のプロセスカートリッジを電子写真方式の画像形成装置に利用すれば、劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生を良好に防止することができる。
【００２４】
なお、本発明は、トナーの種類を特に限定するものではないが、上記トナーは、非磁性１成分トナーであってもよい。非磁性１成分トナーは、摩擦帯電して使用されるので、上記効果が一層顕著に表れる。そして、更に、そのトナーがスチレン−アクリル系重合トナーである場合、帯電性に優れる分だけ上記かぶりが発生し易いため、上記効果が更に一層顕著に表れる。また、前述のように、現像手段を停止するとトナーの流動性が阻害され、返還手段によるトナーの返還に多少なりとも影響が及ぶが、流動性に優れた重合トナーを使用すれば、その影響を最小限に止めることができる。
【００２５】
また、本発明は、現像手段の構成を特に限定するものではないが、上記現像手段がローラ状に構成された現像ローラである場合、本発明のプロセスカートリッジは、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを収容し、上記現像ローラ及び上記供給ローラの両者を停止させたまま上記返還手段が動作可能であってもよい。このように、現像ローラと供給ローラとを備えた場合、両者の間でトナーが擦れて摩擦帯電することもある。これに対して、本発明では、現像ローラ及び供給ローラの両者を停止させたまま返還手段を動作させることができるので、トナーが摩擦帯電されないようにしたままで、返還手段を動作させてトナーを循環させることが一層良好にできる。
【００２６】
また、上記現像手段がローラ状に構成された現像ローラである場合、本発明のプロセスカートリッジは、その現像ローラと共に、その現像ローラに向けてトナーを供給する供給ローラを、上記現像ローラに非接触となる位置に収容し、上記現像ローラ及び上記供給ローラのうち上記現像ローラのみを停止させたまま上記返還手段が動作可能であってもよい。この場合、現像ローラと供給ローラとが非接触に配置されているため、両者の間でトナーが擦れて摩擦帯電することはない。従って、この場合、現像ローラ及び供給ローラのうち現像ローラのみを停止させたまま返還手段を動作させてもよく、このような動作を行っても、トナーが摩擦帯電されないようにしたままでトナーを循環させることができる。
【００２７】
また、本発明は、返還手段の構成を特に限定するものではないが、上記返還手段は、上記トナーカートリッジから供給されたトナーを上記現像装置の内部で循環させる供給オーガと、該循環されたトナーを上記トナーカートリッジに返還する戻しオーガと、を備えたものであってもよい。この場合、簡単な構成で返還手段を構成することができ、製造コストを低減することができる。
【００２８】
また、本発明のトナーカートリッジは、トナーを摩擦帯電させて像担持体の表面に付着させ、その像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を、少なくとも備えた現像装置に着脱可能に構成され、上記静電潜像の現像に供されるトナーが内部に収容されたトナーカートリッジであって、上記現像装置に装着されているとき、上記現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能で、上記トナーカートリッジに収容されたトナーを上記現像装置に供給する供給手段を、備えたことを特徴としている。
【００２９】
このように構成された本発明では、現像装置に装着されているとき、供給手段は、現像手段が動作中であるか否かに関わらず動作可能である。このため、現像手段を止めてトナーが摩擦帯電されないようにしたままで、供給手段を動作させてトナーを現像装置に供給することができる。本発明のトナーカートリッジが交換されたときにこのような動作をさせれば、多量の新しいトナーに少量の古いトナーが均一に混ざった状態から、現像手段によって、トナーを摩擦帯電させながらそのトナーを像担持体に付着させることができる。従って、本発明のトナーカートリッジを電子写真方式の画像形成装置に利用すれば、劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生を良好に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。図１は、本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリンタ１の外観を表す斜視図である。なお、本実施の形態のレーザプリンタ１は、正帯電性の非磁性１成分トナー（スチレン−アクリル系重合トナー）により画像を形成するものである。
【００３１】
図１に示すようにレーザプリンタ１の本体を外周から覆うカバー２の下部には、給紙カセット３が装着され、カバー２の前面（すなわち、レーザプリンタ１の設置時に手前に配設される面）には、そのカバー２の蓋部４が設けられている。
【００３２】
蓋部４は、左右両端上方に指掛け部４ａを備え、この指掛け部４ａを引くことによって、図２に示すように下端のヒンジ４ｂを中心に手前に開くことができるよう構成されている。更に、図３に示すように、給紙カセット３は手前に引き出し可能に設けられ、このように引き出すことで給紙カセット３はレーザプリンタ１に着脱可能とされている。
【００３３】
次に、図４は、レーザプリンタ１の内部構成を表す縦断面図である。なお、この図４は、図２のＡ−Ａ線断面図に相当する。図４に示すように給紙カセット３の内部には、バネ６により上方に付勢された支持板５が設けられ、その支持板５の更に上方の前面側には、支持板５の上に積層状に保持された被記録媒体としての用紙（図示省略）を一枚ずつ分離して画像形成部７方向へ供給する給紙ローラ９が配設されている。また、給紙ローラ９から画像形成部７へ到る用紙の搬送経路には、給紙ローラ９と協働して用紙を搬送する搬送ローラ１１と、搬送ローラ１１により搬送された用紙を給紙ローラ９の外周に沿って約１８０°折り返すガイド１３と、適宜停止することによって用紙の先端を係止し、その用紙の斜行を補正する１対のレジストローラ１４，１５とが順次配設されている。
【００３４】
画像形成部７は、感光体カートリッジ２０内に設けられた像担持体としての感光体ドラム２１と、その感光体ドラム２１に対向配置された転写手段としての転写ローラ２２とを備えており、この感光体ドラム２１及び転写ローラ２２の間を通過して後述のようにトナーによる画像が形成された用紙は、定着部３１へ供給される。この定着部３１では、用紙に形成されたトナー画像が加熱ローラ３３と押圧ローラ３５とに挟まれて熱定着され、画像が定着された用紙は１対の搬送ローラ３６，３６によって更に搬送される。
【００３５】
搬送ローラ３６，３６によって搬送された用紙はガイド３７によってカバー２の上方へ導かれ、一対の排紙ローラ３８，３８によって、カバー２の上面に設けられた排紙トレー３９に排出される。また、排紙トレー３９と感光体カートリッジ２０との間には、感光体ドラム２１をレーザ光Ｌによって露光するスキャナユニット９０が配設されている。
【００３６】
次に、画像形成部７及びスキャナユニット９０の構成について、更に詳細に説明する。感光体カートリッジ２０は、表面に感光層を有する感光体ドラム２１を回転可能に備え、更に、転写ローラ２２と、感光体ドラム２１の表面を一様に帯電させる帯電手段としてのスコロトロン帯電器２３とを備えている。スコロトロン帯電器２３によって帯電された感光体ドラム２１の表面には、スキャナユニット９０から露光開口部２０ａを介して入射するレーザ光Ｌによって静電潜像が形成される。続いて、次に述べる現像カートリッジ４０に設けられた現像手段としての現像ローラ４１が感光体ドラム２１の表面へトナーを供給することにより、上記静電潜像が現像される。このようにして感光体ドラム２１に付着されたトナーは、前述の転写ローラ２２との間を通過する用紙に転写され、以上の動作によってその用紙に画像が形成されるのである。更に、画像形成後の感光体ドラム２１の表面には正極性のバイアスが印加された紙粉回収ブラシ２４が当接しており、感光体ドラム２１に用紙から付着した紙粉（負に帯電）を除去している。
【００３７】
現像ローラ４１は、図４に示すように現像カートリッジ４０に回転可能に支持され、感光体ドラム２１に接触して後述の機構により回転駆動される。現像カートリッジ４０は、トナーカートリッジ６０を着脱可能に支持するカートリッジ装着部としての支持部４２を備え、支持部４２には、トナーカートリッジ６０からトナーが供給される開口部４２ａが穿設されている（図７参照）。更に、現像カートリッジ４０には、軸方向中央部に設けられた開口部４２ａから供給されたトナーを軸方向両側に循環させる上オーガ４３及び下オーガ４４と、その上オーガ４３，下オーガ４４によって搬送されたトナーを現像ローラ４１に向けて供給する供給ローラ４５と、その供給ローラ４５によって現像ローラ４１の表面に付着されたトナーを摩擦帯電させトナーの薄層を形成する現像ブレード４７とが設けられている。また、トナーカートリッジ６０の内部には、収容されたトナーを撹拌し、現像カートリッジ４０側へ供給するためのアジテータ６１が回転可能に設けられている。
【００３８】
続いて、スキャナユニット９０の構成について説明する。スキャナユニット９０は、図示しないレーザ発光部が発生したレーザ光Ｌを偏向走査するポリゴンミラー９１と、そのポリゴンミラー９１に偏向されたレーザ光Ｌを感光体ドラム２１に向けて折り返すミラー９２，９３とを備えている。また、ポリゴンミラー９１からミラー９２に到るレーザ光Ｌの光路にはｆθレンズ９５が、ミラー９２からミラー９３に到るレーザ光Ｌの光路にはシリンドリカルレンズ９７が、それぞれ固定されている。
【００３９】
以上の構成により、ポリゴンミラー９１及び感光体ドラム２１を回転させながらレーザ光Ｌを適宜のタイミングで出射することにより、感光体ドラム２１の表面に静電潜像を形成することができる。そして、前述のように、その静電潜像を現像ローラ４１を介してトナーで現像して用紙に転写することで、電子写真方式による画像形成が可能となる。
【００４０】
次に、図５に示すように蓋部４を開いて、更に、感光体カートリッジ２０の取っ手２５を手前に引くと、感光体カートリッジ２０を現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０と一体に、着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。なお、着脱口２ａとは、蓋部４によって塞がれるカバー２の開口部である。
【００４１】
また、図６に示すように、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を上方へ回動させると、後述のようにトナーカートリッジ６０は現像カートリッジ４０と分断され、更にその取っ手６２を手前に引くと、図７に示すようにトナーカートリッジ６０のみを着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。
【００４２】
また更に、図８に示すように、感光体カートリッジ２０の取っ手２５を押し下げると、現像カートリッジ４０を係合固定している板バネ２６が押し下げられ、更に、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を上方へ回動させることなくそのまま手前に引くと、トナーカートリッジ６０と現像カートリッジ４０とが分断されずに、トナーカートリッジ６０と現像カートリッジ４０とを一体的に着脱口２ａからレーザプリンタ１の装置本体外へ取り出すことができる。
【００４３】
続いて、このような画像形成部７を構成する各部の構成について説明する。図９は、感光体カートリッジ２０の構成を表す左側面図である。なお、以下の説明において、図４における手前側を左側と定義する。図９に示すように、感光体カートリッジ２０の取っ手２５は板バネ２６を介して感光体カートリッジ２０に固定されている。板バネ２６は、上方に階段状に屈曲した屈曲部２６ａを途中に有しており、感光体カートリッジ２０に現像カートリッジ４０を装着したときには、支持部４２の下側端縁にこの屈曲部２６ａが係合することによって感光体カートリッジ２０と現像カートリッジ４０とを連結する。このため、前述のように取っ手２５を押し下げると（図８参照）、屈曲部２６ａと支持部４２の下側端縁との係合が解除され、感光体カートリッジ２０に対して現像カートリッジ４０が着脱可能となる。
【００４４】
また、感光体カートリッジ２０からは感光体ドラム２１の金属製の回転軸２１ａが左右両側に突出し、感光体カートリッジ２０の後側（装着方向側）端部からは感光体ドラム２１と一体に回転するギヤ２１ｂが露出している。
【００４５】
これに対して、レーザプリンタ１の本体の左側内壁面には、図１０に示すように、回転軸２１ａをガイドするガイド溝１２１が形成され、ギヤ２１ｂと噛み合うギヤ１２１ｂが設けられている。ギヤ１２１ｂは、ドラム用モータ１２２（図１６参照）によって駆動可能に構成され、感光体カートリッジ２０の装着時には、このギヤ２１ｂ，１２１ｂが噛み合うことにより、本体側から感光体ドラム２１に駆動力を伝達可能となる。
【００４６】
次に、図１１は、現像カートリッジ４０にトナーカートリッジ６０を装着した状態を表す左側面図である。図１１に示すように、現像カートリッジ４０の左側面には、本体側の駆動軸１５１から駆動力を伝達される駆動軸５１が設けられている。なお、駆動軸１５１は端面に平板状凸部１５１ａを備え、駆動軸５１は駆動軸１５１が嵌合可能な筒状凹部に構成されると共に平板状凸部１５１ａと係合可能な突起５１ａが形成され、両者でいわゆる駆動カップリングを構成している。
【００４７】
図１１に示すように、駆動軸５１には一体に回転するギヤ５１ｂが形成され、このギヤ５１ｂは、現像ローラ４１と一体に回転するギヤ４１ａ、及び、供給ローラ４５と一体に回転するギヤ４５ａと噛み合っている。
【００４８】
また、トナーカートリッジ６０は次のように構成され、現像カートリッジ４０との連結／分断を切り換え可能に構成されている。図１２（Ａ），（Ｂ）は、図７に示すようにトナーカートリッジ６０の取っ手６２が上方へ回動された位置（以下、分断位置という）に配設された状態を表しており、図１２（Ａ）は現像カートリッジ４０の支持部４２をトナーカートリッジ６０側から見た図、図１２（Ｂ）はトナーカートリッジ６０を支持部４２側から見た図である。
【００４９】
図１２（Ｂ）に示すように、トナーカートリッジ６０は、内部にトナーが収容される長尺円筒状の内筒６３と、その内筒６３の中央に外嵌される外筒６４とを備えている。外筒６４は、支持部４２側に突出した突条６４ａを支持部４２の内壁面に形成された長溝４２ｂに係合させることにより、支持部４２に回動不能に装着される。内筒６３は、前述の取っ手６２が一体成形されており、その取っ手６２の操作に応じて外筒６４の内側で回動可能に構成されている。
【００５０】
また、図１２（Ａ）に示すように、支持部４２の内側には、金属板からなるシャッタ４８が配設されている。このシャッタ４８は、支持部４２の内壁面に形成されたレール４２ｃによって両端を支持されることにより、図１２（Ａ）に示すように支持部４２の開口部４２ａを塞ぐ位置と、開口部４２ａよりも上方にずれて配設される位置（図１２（Ｃ）参照）との間を、支持部４２の内周方向に移動可能に配設されている。
【００５１】
内筒６３の表面には、このシャッタ４８の両端近傍を周方向両側から挟む４つの突起６３ａが形成されている。このため、内筒６３の回動に応じてシャッタ４８は移動し、取っ手６２を分断位置へ回動させたときは、図１２（Ａ）に示すように、シャッタ４８は開口部４２ａを塞ぐ位置に配設される。なお、前述の長溝４２ｂは、この位置に配設されたシャッタ４８と重ならないように、更にその下方に形成されている。また、開口部４２ａは横方向に長い長方形状に構成され、その周囲の支持部４２の内壁面には、開口部４２ａを囲む矩形枠状のスポンジ４９が貼着されている。
【００５２】
外筒６４の、突条６４ａを長溝４２ｂに係合させたときに開口部４２ａと対向する部分には、開口部４２ａと同形状の開口部６４ｂが形成され、その周囲にはスポンジ４９と同形状のスポンジ６５が貼着されている。また、内筒６３にも開口部６４ｂと同形状の開口部６３ｂが形成されているが、図１２（Ｂ）に示すように、取っ手６２が分断位置に配設されているときは開口部６４ｂと開口部６３ｂとは全く重ならない。このため、トナーカートリッジ６０を取り外したときも内部のトナーはこぼれない。
【００５３】
そして、突条６４ａを長溝４２ｂに係合させた上で、トナーカートリッジ６０の取っ手６２を図８に示すように下方へ回動させると（以下、取っ手６２のこの位置を連結位置という）、図１２（Ｄ）に示すように開口部６４ｂと開口部６３ｂとが重なる。また、このとき、シャッタ４８は突起６３ａによって、図１２（Ｃ）に示すように開口部４２ａの上方へ移動させられるので、開口部６４ｂと開口部４２ａとが連通し、トナーカートリッジ６０から現像カートリッジ４０へのトナーの供給が可能となる。
【００５４】
更に、このとき、スポンジ４９とスポンジ６５とが密着し、しかも、内筒６３の外周面に一体形成された係合部６３ｃがレール４２ｃと係合するため、開口部６４ｂ，４２ａの周囲は密閉され、外部にトナーがこぼれることもない。また、この係合部６３ｃとレール４２ｃとの係合により、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０とが連結され、前述のように両者を一体に着脱することが可能となる（図８参照）。逆に、取っ手６２を操作して内筒６３を回動させ、係合部６３ｃとレール４２ｃとの係合を解除することにより、現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０とを分断し、前述のようにトナーカートリッジ６０のみを取り出すことができる（図７参照）。
【００５５】
また、内筒６３の右端の外側には、アジテータ６１の回転軸６１ａと一体に回転するギヤ６１ｂが配設されており、支持部４２のギヤ６１ｂとの対向位置には、トナーカートリッジ６０の装着時にギヤ６１ｂと噛み合うギヤ５３が露出している。このギヤ５３は、図１３に示す現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の右側面図から分かるように、上オーガ４３，下オーガ４４とそれぞれ一体に回転するギヤ４３ａ，４４ａと噛み合っている。更に、図１０，図１１に示すように、アジテータ６１の回転軸６１ａは、本体側の駆動軸１６１といわゆる駆動カップリングを構成している。すなわち、駆動軸１６１は端面に平板状凸部１６１ａを備え、回転軸６１ａは駆動軸１６１が嵌合可能な筒状凹部に構成されると共に平板状凸部１６１ａと係合可能な突起６１ｃが形成されている。
【００５６】
このため、駆動軸１６１から回転軸６１ａへ駆動力が伝達されると、その駆動力によってアジテータ６１を回転させると共に、その駆動力をギヤ６１ｂ、ギヤ５３、ギヤ４３ａまたは４４ａと順次伝達して上オーガ４３及び下オーガ４４を回転させることができる。
【００５７】
なお、図１０に示すように、駆動軸１５１と一体に回転可能なギヤ１７２には現像用モータ１７０の回転軸に固定されたギヤ１７１が噛み合っており、更に、ギヤ１７２は、駆動軸１６１と一体に回転するギヤ１７４にギヤ１７３を介して噛み合っている。但し、駆動軸１５１とギヤ１７２との間には、電磁クラッチ１７５（図１６参照）が設けられ、接続／非接続を切り換え可能に構成されている。このため、電磁クラッチ１７５を接続側に切り換えると、現像用モータ１７０の駆動力を駆動軸１５１，１６１の双方から出力して、現像ローラ４１，供給ローラ４５，上オーガ４３，下オーガ４４，供給ローラ４５，及びアジテータ６１を同時に駆動することが可能となる。また、電磁クラッチ１７５を非接続側に切り換えると、現像用モータ１７０の駆動力を駆動軸１６１のみから出力して、現像ローラ４１及び供給ローラ４５は停止させたまま、上オーガ４３，下オーガ４４，及びアジテータ６１を駆動することが可能となる。
【００５８】
なお、駆動軸１５１，１６１は突出／退避可能に設けられ、蓋部４の閉鎖または開放に連動して突出または退避するように、図示しないリンク機構に接続されている。蓋部４の開放時にはそれらが退避して、駆動軸１５１，１６１と駆動軸５１，回転軸６１ａとの係合が解除される。このため、感光体カートリッジ２０，現像カートリッジ４０及びトナーカートリッジ６０の着脱が可能となる。逆に、蓋部４の閉鎖時にはそれらが突出して、駆動軸１５１，１６１と駆動軸５１，回転軸６１ａとが係合する。このため、前述の各部の駆動が可能となる。
【００５９】
次に、図１４は、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着した状態を表す縦断面図である。図１４に示すように、アジテータ６１は、可撓性を有するＡＢＳ樹脂等の樹脂材料からなり、次の各部材が一体に構成されている。すなわち、前述のギヤ６１ｂ及び回転軸６１ａと、回転軸６１ａに設けられる羽根部材６１ｄと、羽根部材６１ｄに設けられる可撓性のフィルム部材６１ｅと、回転軸６１ａに設けられるワイパ支持部６１ｆとが、一体に構成されている。
【００６０】
ワイパ支持部６１ｆは、回転軸６１ａの軸方向両端部において、羽根部材６１ｄの突出方向と反対方向に突出するように設けられている。各ワイパ支持部６１ｆには、次に述べるトナー残量検知用窓６３ｄを払拭するためのワイパ部材６７が固定されている。なお、各ワイパ部材６７は、トナー残量検知用窓６３ｄを払拭するために、内筒６３の左右内壁面と弾性的に接触するように配置されている。トナー残量検知用窓６３ｄは、内筒６３の後方下側において、内筒６３の左右壁面に互いに対向するように設けられている。また、支持部４２のトナー残量検知用窓６３ｄとの対向部には、図１１，図１３に示すように、円形状の光通過部４２ｄが設けられている。
【００６１】
次に、上オーガ４３及び下オーガ４４には、図１５に示すようにそれぞれ螺旋歯４３ｂ，４４ｂが形成されており、上記回転によって次のように動作する。すなわち、下オーガ４４は、アジテータ６１の回転により開口部４２ａから吐出されたトナーを現像カートリッジ４０内の左右方向へ搬送し、上オーガ４３は、現像カートリッジ４０の左右両側に溜まったトナーを中央に回収して開口部４２ａからトナーカートリッジ６０内へ返還する。
【００６２】
この動作によって、現像カートリッジ４０内でトナーを循環させると共に現像カートリッジ４０とトナーカートリッジ６０との間でもトナーを循環させることができ、劣化したトナーが一部に集中して固着するのを防止して、トナーの流動性を確保することができる。なお、上オーガ４３及び下オーガ４４によるトナーの搬送方向は、図１５に矢印で示したので参照されたい。
【００６３】
また、図１４，図１５に示すように、上オーガ４３と下オーガ４４との間には、上記トナーの搬送を円滑にするための区画壁５５が設けられている。なお、図１５は、現像カートリッジ４０を上オーガ４３及び下オーガ４４の配列方向に沿って切断した断面図であるが、現像カートリッジ４０の外側に配設される構成（ギヤ４３ａ，４４ａ等）は図示を省略した。
【００６４】
また、図１２（Ｂ），図１４に示すように、取っ手６２の両側より若干上方の内筒６３の表面には、周方向の中央が窪んだ一対のバネ受け部６６，６６が左右に形成されている。図２に示すように、蓋部４の内面には図示しないバネによって突出方向に付勢された一対の押圧部材７１，７１が配設され、バネ受け部６６，６６は、蓋部４を閉じたときに押圧部材７１，７１からの押圧力を受ける。この押圧力によって各カートリッジ２０，４０，６０が装置内に確実に固定される。また、押圧部材７１，７１の間には干渉部材７２が突設され、取っ手６２を連結位置に配設しなければその取っ手６２と干渉部材７２とが干渉し合って蓋部４を閉じることができないように構成されている。
【００６５】
次に、レーザプリンタ１の制御系について説明する。図１６に示すように、レーザプリンタ１は、前述の蓋部４の開閉を検出するリミットスイッチなどのカバーセンサ１９８と、前述のトナー残量検知用窓６３ｄ及び光通過部４２ｄを介してトナーカートリッジ６０内のトナーの有無を光学的に検出するフォトカプラなどのエンプティセンサ１９９とを備えている。本実施の形態では、エンプティセンサ１９９は、図１０に示すようにレーザプリンタ１の本体左内壁面に設けられた発光素子１９９ａと、その発光素子１９９ａと対向してレーザプリンタ１の本体右内壁面に設けられた図示しない受光素子とによって構成されている。
【００６６】
レーザプリンタ１の制御部２００は、ＣＰＵ２０１，ＲＯＭ２０２，ＲＡＭ２０３，及びＩ／Ｏポート２０４をバス２０５で接続した周知のマイクロコンピュータとして構成されている。そして、そのＩ／Ｏポート２０４には、前述のカバーセンサ１９８，エンプティセンサ１９９からの信号が入力される他、スキャナユニット９０，ドラム用モータ１２２，現像用モータ１７０，電磁クラッチ１７５が、駆動回路２１１，２１２，２１３，２１４を介して接続されている。また、Ｉ／Ｏポート２０４には、上記の他にも、操作パネル，ブザー等の周知の各種機構が接続されている。
【００６７】
図１７は、制御部２００のＣＰＵ２０１がＲＯＭ２０２に記憶されたプログラムに基づいて実行する処理を表すフローチャートである。なお、この処理は、レーザプリンタ１の電源投入後、所定タイミングで繰り返し実行される。
【００６８】
処理が開始されると、先ずＳ１にて（Ｓはステップを表す：以下同様）、エンプティセンサ１９９の検出信号に基づき、トナーエンプティ（トナーが消費され光通過部４２ｄ，４２ｄの間を光が頻繁に通る状態）となったか否かが判断される。すなわち、内筒６３内では、アジテータ６１によってトナーが撹拌されるため、光通過部４２ｄ，４２ｄの間はトナーが充分にある状態でも光が通過することがあるが、トナーが減少するとその光が通過する期間が長くなる。そこで、このＳ１では、光通過部４２ｄ，４２ｄの間を光が通過する期間の長さに基づいて、トナーエンプティであるか否かが判断されるのである。トナーエンプティでない場合は（Ｓ１：Ｎ）、Ｓ２へ移行し、入力データに基づいて用紙に画像を形成するなどの通常の処理が実行され、処理はＳ１へ戻る。トナーエンプティとなるまでは、このＳ１，Ｓ２の処理の繰り返しにより、通常の処理が続行される。例えば、画像形成時には、電磁クラッチ１７５が接続側に切り換えられて現像用モータ１７０が駆動されることにより、現像ローラ４１，供給ローラ４５，上オーガ４３，下オーガ４４，及びアジテータ６１が同時に駆動される。
【００６９】
そして、トナーエンプティとなると（Ｓ１：Ｙ）、処理はＳ３へ移行し、トナーエンプティであることが操作パネルへの表示及びブザーによる警報音で告知される。トナーエンプティは、用紙への画像形成中に検出されることも多いが、続くＳ４では、実行中のジョブが終了した後に、画像形成が禁止される。
【００７０】
更に、続くＳ６では、蓋部４が開かれるまで待機する（Ｓ６：Ｎ）。すなわち、Ｓ３による告知に応じて、使用者はトナーカートリッジ６０を交換すべく蓋部４を開くが、その蓋部４の開放動作がカバーセンサ１９８にて検出されるまで待機するのである。
【００７１】
蓋部４が開かれると（Ｓ６：Ｙ）、Ｓ７にて、使用者により蓋部４が閉じられるまで待機する（Ｓ７：Ｎ）。通常は、この間に使用者によってトナーカートリッジ６０が交換される。そこで、Ｓ７による待機中に蓋部４が閉じられると（Ｓ７：Ｙ）、使用者によって新たなトナーカートリッジ６０が装着されたものとみなされ、処理はＳ８へ移行する。
【００７２】
Ｓ８では、電磁クラッチ１７５が非接続側に切り換えられて現像用モータ１７０が駆動されることにより、現像ローラ４１及び供給ローラ４５は停止させたまま、上オーガ４３，下オーガ４４，及びアジテータ６１を駆動する処理が所定時間実行される。この処理によって、現像カートリッジ４０に残留していた古いトナーとトナーカートリッジ６０に収容された新しいトナーとを互いに循環させ、両者を混合することができる。この処理が所定時間実行された後は、続くＳ９にて、Ｓ４で設定された画像形成の禁止が解除され、処理は前述のＳ１へ戻る。
【００７３】
以上の処理により、本実施の形態では、新たなトナーカートリッジ６０の装着時には、上オーガ４３，下オーガ４４，及びアジテータ６１を所定時間駆動して、新旧のトナーを混合することができる。しかも、この処理の間、現像ローラ４１及び供給ローラ４５は停止しているので、トナーが摩擦帯電されることもない。このため、本実施の形態では、次のように印字かぶりの発生を防止することができる。
【００７４】
レーザプリンタ１のように劣化によって帯電性能が低下してしまう非磁性１成分トナー（特にスチレン−アクリル系重合トナー）を摩擦帯電させる場合、新旧のトナーが混合された状態で擦り合わされると、劣化したトナーと新品のトナーとでは帯電性能に優劣が生じ、帯電量が片寄るため、両トナーは同極性には帯電せず、新しいトナーは正に、劣化した古いトナーは負に、それぞれ帯電する。しかし、現像ローラ４１の付近に多量の正に帯電した新しいトナーが存在していれば、鏡像力によって高い帯電量を有する新しいトナーが優先的に現像ローラ４１に付着し、負に帯電したトナーが存在しても印字かぶりは発生しない。
【００７５】
ところが、現像ローラ４１の付近に負に帯電した古いトナーが多量に存在しているところに新しいトナーが侵入してきた場合には、鏡像力によって負に帯電した古いトナーが優先的に現像ローラ４１に付着し、印字かぶりが発生する。従来のレーザプリンタでは、トナーカートリッジの交換時にこのような条件が成立し、印字かぶりが発生することがあった。
【００７６】
これに対して、本実施の形態では、新たなトナーカートリッジ６０の装着時にはＳ８の処理を実行して、摩擦帯電を行うことなく新旧のトナーを混合することができる。このため、多量の新しいトナーに少量の古いトナーが均一に混ざった状態から、現像ローラ４１及び供給ローラ４５を駆動してトナーの摩擦帯電を行うことができる。従って、本実施の形態では、劣化した古いトナーが多量に存在しているところに少量の新しいトナーが混合された状態で摩擦帯電がなされるのを防止して、印字かぶりの発生を良好に防止することができる。なお、Ｓ８における現像用モータ１７０の回転速度を通常の画像形成時よりも速くすれば、新旧のトナーを一層迅速に混ぜることができる。この場合、トナーカートリッジ６０の交換後に通常の画像形成処理（Ｓ２）を実行可能にするいわゆる画像形成の立ち上がりを迅速にすることができる。
【００７７】
また、本実施の形態では、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０から取り外したときは、上オーガ４３，下オーガ４４に駆動力が伝達されない。トナーカートリッジ６０が取り外された状態で上オーガ４３及び下オーガ４４が駆動されると、現像カートリッジ４０内のトナーが外に溢れ出す可能性があるが、本実施の形態では、トナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着しなければ上オーガ４３，下オーガ４４が駆動されないので、上記のようにトナーが溢れ出すのを良好に防止することができる。
【００７８】
なお、上記実施の形態において、現像カートリッジ４０が現像装置及びプロセスカートリッジに、アジテータ６１が供給手段に、上オーガ４３及び下オーガ４４が返還手段に、アジテータ６１，上オーガ４３，及び下オーガ４４が循環手段に、上オーガ４３が戻しオーガに、下オーガ４４が供給オーガに、制御部２００が動作制御手段に、ギヤ６１ｂが駆動力出力部に、回転軸６１ａの駆動カップリングを構成する部分が駆動力入力部に、それぞれ相当する。
【００７９】
また、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の形態で実施することができる。例えば、上記実施の形態では、トナーカートリッジ６０が交換されたことをカバーセンサ１９８によって検出しているが、エンプティセンサ１９９によって検出してもよく、トナーカートリッジ６０にＩＣタグ等を設け、レーザプリンタ側にＩＣタグリーダ等を設けておくことによって検出してもよい。
【００８０】
また、上記実施の形態では、新たなトナーカートリッジ６０が装着されたとき、現像ローラ４１及び供給ローラ４５を停止して新旧トナーの混合（Ｓ８）を行っているが、次に示す第２の実施の形態のような構成を採用した場合、現像ローラ４１のみを停止して同様の処理を行うことも考えられる。
【００８１】
図１８（Ａ）は、第２の実施の形態におけるトナーカートリッジ６０を現像カートリッジ４０に装着した状態を表す左側面図であり、図１８（Ｂ）は、図１８（Ａ）では隠れているギヤを実線で表示した図である。また、図１９は、そのトナーカートリッジ６０及び現像カートリッジ４０の内部構成を表す縦断面図である。本実施の形態は、次の点において前述の実施の形態（第１の実施の形態）と異なり、他は同様に構成されている。なお、図１８及び図１９では、第１の実施の形態と同様に構成した部位には同様の符号を付して、その構成の詳細な説明を省略する。
【００８２】
図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、本実施の形態では、駆動軸５１と一体に回転するギヤ５１ｂは、現像ローラ４１と一体に回転するギヤ４１ａとのみ噛み合い、供給ローラ４５と一体に回転するギヤ４５ａとは噛み合っていない。また、内筒６３の左端の外側には、アジテータ６１の回転軸６１ａと一体に回転するギヤ６１ｇが配設されており、このギヤ６１ｇは、現像カートリッジ４０に設けられたギヤ６８，６９を介して前述のギヤ４５ａと噛み合っている。このため、駆動軸５１に駆動軸１５１から駆動力を伝達すると、現像ローラ４１を回転させることができ、回転軸６１ａに駆動軸１６１から駆動力を伝達すると、供給ローラ４５，アジテータ６１，上オーガ４３，及び下オーガ４４を回転させることができる。
【００８３】
また、図１９に示すように、供給ローラ４５は現像ローラ４１と間隔を開けて非接触となる位置に収容されている。このため、現像ローラ４１のみを停止させ、供給ローラ４５，アジテータ６１，上オーガ４３，及び下オーガ４４を回転させても、現像ローラ４１と供給ローラ４５との間でトナーが擦れることはなく、トナーは摩擦帯電しない。従って、本実施の形態でも、レーザプリンタ１本体としては第１の実施の形態と同様の処理を実行することにより、同様の効果が得られる。すなわち、Ｓ８では電磁クラッチ１７５が非接続側に切り換えられて現像用モータ１７０が駆動されることにより、現像ローラ４１は停止させたまま、供給ローラ４５，上オーガ４３，下オーガ４４，及びアジテータ６１を駆動する処理が所定時間実行される。この間、トナーを摩擦帯電させることなく新旧のトナーを混合することができる。
【００８４】
更に、本発明は、コピー機、ファクシミリ装置、カラーレーザプリンタ等、種々の電子写真方式の画像形成装置に適用することができ、像担持体は感光体ベルトであってもよく、感光体以外の像担持体であってもよい。また、いわゆる中間転写ベルトを備えた画像形成装置にも適用でき、その場合は、中間転写ベルトも転写手段に相当する。
【００８５】
また更に、感光体カートリッジ２０及び現像カートリッジ４０は、レーザプリンタ１の本体に固定されていてもよく、感光体カートリッジ２０と現像カートリッジ４０とが一体のプロセスカートリッジとして構成されてもよい。但し、上記実施の形態では、感光体カートリッジ２０及び現像カートリッジ４０が個々に着脱自在に構成されているため、これらを適宜交換することができ、メンテナンス性に優れている。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明が適用されたレーザプリンタの外観を表す斜視図である。
【図２】そのレーザプリンタの蓋部を開放する動作を表す斜視図である。
【図３】そのレーザプリンタの給紙カセットを引き出す動作を表す斜視図である。
【図４】そのレーザプリンタの内部構成を表す縦断面図である。
【図５】そのレーザプリンタの各カートリッジを一体に取り出す操作を表す縦断面図である。
【図６】そのレーザプリンタのトナーカートリッジと現像カートリッジとを分断する操作を表す縦断面図である。
【図７】そのレーザプリンタのトナーカートリッジのみを取り出す操作を表す縦断面図である。
【図８】そのレーザプリンタの現像カートリッジとトナーカートリッジとを一体に取り出す操作を表す縦断面図である。
【図９】そのレーザプリンタの感光体カートリッジの構成を表す左側面図である。
【図１０】そのレーザプリンタ本体の左側内壁面の構成を表す説明図である。
【図１１】上記現像カートリッジに上記トナーカートリッジを装着した状態を表す左側面図である。
【図１２】その現像カートリッジとトナーカートリッジとの連結／分断を切り換える機構の構成を表す説明図である。
【図１３】その現像カートリッジにトナーカートリッジを装着した状態を表す右側面図である。
【図１４】その現像カートリッジにトナーカートリッジを装着した状態を表す縦断面図である。
【図１５】その現像カートリッジのオーガの構成及び動作を表す説明図である。
【図１６】上記レーザプリンタの制御系の構成を表すブロック図である。
【図１７】その制御系で実行される処理を表すフローチャートである。
【図１８】第２の実施の形態におけるトナーカートリッジを現像カートリッジに装着した状態を表す左側面図である。
【図１９】そのトナーカートリッジ及び現像カートリッジの内部構成を表す縦断面図である。
【符号の説明】
【００８７】
１…レーザプリンタ        ２ａ…着脱口        ４…蓋部        ７…画像形成部
２０…感光体カートリッジ        ２１…感光体ドラム        ２２…転写ローラ
４０…現像カートリッジ          ４１…現像ローラ          ４２…支持部
４２ａ，６３ｂ，６４ｂ…開口部      ４２ｄ…光通過部          ４３…上オーガ    ４４…下オーガ                  ４３ｂ，４４ｂ…螺旋歯        ４５…供給ローラ
４７…現像ブレード          ５１，１５１，１６１…駆動軸       ５５…区画壁
６０…トナーカートリッジ        ６１…アジテータ        ６１ａ…回転軸
６１ｂ…ギヤ                    ６２…取っ手            ６３…内筒
６３ｄ…トナー残量検知用窓      ６４…外筒              ９０…スキャナユニット
１７０…現像用モータ            １７５…電磁クラッチ    １９８…カバーセンサ
１９９…エンプティセンサ        ２００…制御部          Ｌ…レーザ光
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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